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SATC – ASSOCIAÇÃO BENEFICIENTE DA INDÚSTRIA CARBONIFERA DE SANTA CATARINA
EDUTEC CURSO DE MEIO AMBIENTE DISCIPLINA: CONTROLE DE POLUIÇÃO DO AR
EDUARDO DOS SANTOS MARTINELLI
ABSORVEDORES ADSORVEDORES
Criciúma/Junho/2012
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EDUARDO DOS SANTOS MARTINELLI
ABSORVEDORES E ADSORVEDORES
Criciúma/Junho/2012
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Conteúdo
INTRODUÇAO ................................................................................................... 4 FUNÇAO DE UM ABSORVEDOR: .................................................................... 5 VANTAGENS DE SEU USO: ............................................................................. 7 DESVANTAGENS DE SEU USO: ...................................................................... 8 ADSORVENTES ................................................................................................ 9 VANTAGENS DE SEU USO ............................................................................ 10 DESVANTAGENS DE SEU USO ..................................................................... 10 Regeneração: ................................................................................................... 11 Eficiência : ........................................................................................................ 12 TIPOS DE ADSORVEDORES: ........................................................................ 12 DIFERENÇA FUNDAMENTAL ENTRE ADSORVEDOR E ABSORVEDOR. ... 13 CONCLUSÃO ................................................................................................... 14 BIBLIOGRAFIA ................................................................................................ 15
4 INTRODUÇAO
O controle da poluição do ar com algumas medidas que envolvem desde o planejamento do assentamento de núcleos urbanos e industriais e do sistema viário, até a ação direta sobre a fonte de emissão como os absorvedores e adsorvedores. As medidas usualmente utilizadas para controlar este tipo de poluição são as medidas Indiretas que são ações que visam à eliminação, redução, diluição, segregação ou afastamento dos poluentes ou então medidas diretas que são ações que visam reduzir a qualidade de poluentes descarregada na atmosfera, através da instalação de equipamentos de controle (“Filtros de Ar”) e são estes filtros que veremos a seguir.
5 FUNÇAO DE UM ABSORVEDOR:
Os gases efluentes passam através de absorvedores (lavadores) que contém líquidos absorvedores que removem, tratam ou modificam os poluentes. .
Fazem a absorção de amônia, dióxido de enxofre, ácido fluorídico, gás
sulfídrico, hidrocarbonetos de baixo peso molecular. Basicamente ele é uma transferência de massa de fase gasosa para uma fase líquida. Ela consiste no controle de poluição do ar, a absorção envolve a remoção de um contaminante gasoso de uma corrente gasosa por sua dissolução em um líquido. A absorção é um processo de transferência de massa que se dá devido a uma diferença de concentração entre os meios presentes. Esta transferência ocorre até que continue havendo diferença de concentração nos meios envolvidos. Para o processo ser eficiente deve se analisar bem o Tempo de Contato, Concentração do meio absorvente, Velocidade de reação entre o absorvente e os gases, Coeficiente de transferência de massa. Entre as principais características e funções do preenchimento estão:- aumentar a área superficial de contato entre os fluidos;- reduzir a perda de carga do gás;- promover boa distribuição dos fluidos ao longo da torre;- não reagir com nenhuma das fases líquida ou gasosa;- ter resistência mecânica suficiente para manter sua forma original na coluna;viabilidade econômica diante dos demais parâmetros de construção da torre;- ser resistente à abrasão originada por atrito no interior da coluna.
6 Tipos:
Roto clone: O gás a ser tratado é forçado a entrar em contato com o meio líquido mediante a passagem em selo líquido.
Lavador de aspersão:
Tal como o lavador Venturi, as torres de aspersão também são utilizadas tanto para particulados como para gases. Podem operar em regime de fluxo contracorrente e concorrente, os parâmetros mais importantes são granulometria do particulado, velocidade do gás, razão líquido-gás e o comprimento do lavador.
Lavador Venturi:
Embora os lavadores Venturi sejam comumente utilizados para o controle de particulados, podem também ser utilizados como absorvedores. Operam em regime concorrente sendo que as perdas de carga ao longo destes equipamentos variam de 5 a 350 cmH2O. A absorção do gás ocorre a velocidades de contato mais baixas do que no caso de remoção de particulados. No caso do lavador Venturi, o contato entre o gás e o líquido é
7 feito através da superfície das gotas formadas (na região da “garganta”) sendo recomendados apenas para gases altamente reativos no absorvente escolhido.
Torre de Pratos
O gás em ascensão promove uma resistência à passagem do líquido (descendente) de forma a manter um acúmulo em cada prato onde há um contato entre as fases. Este tipo de absorvedor não apresenta grelhas (suporte) ou qualquer tipo de enchimento, mas furos distribuídos uniformemente nos pratos que o constituem. O número de furos, sua forma e arranjo variam de acordo com a coluna, mas eles têm frequentemente 3 mm (1/8 in) de diâmetro.
VANTAGENS DE SEU USO:
. Perda de carga relativamente baixa . Uso de fibra de vidro permite em atmosferas corrosivas . Capaz de atingir altas eficiências de coleta . Versáteis quanto ao aumento de eficiência (aumento da altura ou troca de enchimento) . Pode coletar gases e partículas, no entanto a presença de partículas pode causar entupimento
8 DESVANTAGENS DE SEU USO:
. Pode criar problema de poluição das águas . Necessita tratamento de efluentes . Necessita controle de temperatura no caso de fibra de vidro . Custo de manutenção relativamente alto . Comparação entre torres de enchimento e de pratos -Colunas de enchimento: . Menos perda de carga . Simples e de menor custo de construção . Preferível para líquidos com tendência a formar espuma -Colunas de pratos: . Menos susceptíveis ao entupimento . Mais leves . Menos formação de “Channeling” (tendência do líquido de se dirigir para a
periferia da torre)
9 ADSORVENTES
Processo de adsorção envolve a remoção de um ou mais componentes gasosos do fluxo de gás através de aderência dos mesmos na superfície de um sólido. As moléculas de gás removidas denominam-se ADSORBATO, e o sólido que retém ADSORVENTE. Ela visa a Remoção de gases e vapores orgânicos e inorgânicos O movimento de gases/vapores através de um leito adsorvente é freqüentemente referido como um processo dinâmico. O termo dinâmico, neste caso, refere-se tanto ao movimento da corrente gasosa através do leito quanto às alterações de concentração da corrente à medida que o adsorbato vai ficando retido no adsorvente. A configuração mais comum de adsorção consiste na passagem de uma corrente gasosa (gás a ser tratado) através de um volume fixo ou leito de adsorvente. A corrente gasosa contendo o adsorbato (a uma concentração inicial Co) é passada através do leito (inicialmente livre de qualquer contaminante). A maior parte da fase sólida é rapidamente adsorvida no topo do leito. Após certo período, a parte superior do leito torna-se saturada com o adsorbato e o mecanismo de adsorção, neste caso, passa a ocorrer nas camadas imediatamente inferiores do leito; a esta estreita faixa de adsorção dá-se o nome de zona de transferência de massa (ZTM, ou zona de adsorção).
10 VANTAGENS DE SEU USO
. È possível a recuperação do produto . Pouco sensível a variações do processo . Não há problema de disposição de resíduos quando se processa a recuperação do produto . Capacidade de operação totalmente automática . Podem ser atingidas altas eficiências de coleta
DESVANTAGENS DE SEU USO
. Baixa capacidade de absorção para vários gases e vapores . Recuperação do poluente em geral cara . O absorvente deteriora-se progressivamente com o uso, necessitando substituição . Regeneração requer fonte de vapor, calor ou vácuo . Investimento inicial relativamente alto . Requer pré-filtragem de partículas para evitar entupimento . Necessita condicionamento dos gases em relação à temperatura (em geral trabalha a menos de 50 ºC)
11 . Necessita grande quantidade de vapor para a desorção de hidrocarbonetos de alto peso molecular.
Os principais adsorventes utilizados em poluição do ar são:
carvão ativado
alumina ativada
peneiras moleculares
sílica gel
A adsorção, sempre que possível, deve ser feita a temperatura relativamente baixas. A capacidade de adsorção aumenta à medida que a quantidade de desorção é aumentada. Adsorção, que é a retirada do poluente adsorvido do leito do adsorvedor, aumenta à medida que a temperatura de desorção é aumentada em relação à temperatura de adsorção. A desorção também pode ser aumentada pelo aumento do tempo de desorção.
Regeneração:
Os adsorvedores podem operar com sistema de regeneração ou o material adsorvente pode ser descartado após a exaustão.
A regeneração é
conseguida em geral pela passagem em fluxo contrário de vapor a baixa pressão, o qual será condensado, juntamente com o adsorbato (substância adsorvida) num sistema de condensação adequado. Caso o adsorbato não seja de fácil condensação o mesmo deverá ser incinerado ou controlado por outro meio. A regeneração é importante para reduzir os custos do sistema
12 quando o produto tem valor comercial e está presente em concentrações razoáveis, de preferência e maltas concentrações.
Eficiência :
Os adsorvedores são extremamente efetivos na remoção de poluentes gasosos. Mesmo à baixa concentrações, os mesmos podem ser projetados e operados a eficiências próximas a100%. Dados empíricos necessitam ser usados para cada sistema para estabelecer as condições de projeto e operação necessárias para atingir a eficiência requerida.
TIPOS DE ADSORVEDORES:
Adsorvedor de leito móvel: Neste caso, a corrente de ar contendo o poluente passa em fluxo horizontal através da coluna vertical adsorvedora. Adsorvedor leito fixo de carvão ativado: Neste caso, o ar entra sujo pelo topo e sai limpopelo fundo. Muitos adorvedores parecem ser mais curtos e mais largos quando comparados com a torrede absorção
Adsorvedor de leitos múltiplos: Alguns podem ser divididos em camadas com o uso de pratos suportes. O gás então penetra na coluna (na metade da altura da coluna) e é distribuído entre
13 as camadas. Passando pelo leito adsorvente, o gás deixa os poluentes conforme os mecanismos de adsorção
DIFERENÇA FUNDAMENTAL ENTRE ADSORVEDOR E ABSORVEDOR.
Um adsorvedor faz a REMOÇAO de gases e vapores inorgânicos enquando que um absorvedor faz um CONTROLE destes. A adsorção é um processo seletivo e bastante apropriado para a remoção de gases e vapores presentes em baixas concentrações, principalmente substâncias causadoras de odor. não necessitando de uso de combustível auxiliar, além de possibilitar a recuperação de solventes, quando se utiliza o processo regenerativo Os adsorvedores são extremamente efetivos na remoção de poluentes gasosos. Mesmo à baixa concentrações, os mesmos podem ser projetados e operados a eficiências próximas a100%. Os absorvedores são equipamentos utilizados para a absorção de gases ou vapores. A absorção é uma transferência de massa de fase uma fase gasosa para uma fase líquida. Mais especificamente, no controle de poluição do ar, a absorção envolve a remoção de um contaminante gasoso de uma corrente gasosa por sua dissolução em um líquido Princípio: Os gases efluentes passam através de absorvedores (lavadores) que contém líquidos absorvedores que removem, tratam ou modificam os poluentes
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CONCLUSÃO
Um dos principais problemas referentes ao tratamento/controle de poluentes atmosféricos está relacionado à escolha de um equipamento (ou combinação de equipamentos) que consiga remove restes poluentes com a maior eficiência possível (pelo menos reduzi-los a níveis aceitáveis) a um menor custo. Na verdade não existe uma única tecnologia para tal, até porque um caso difere do outro pelas características do processo em questão (fonte emissora, natureza do contaminante, legislação, etc.).Assim, alguns parâmetros principais devem ser observados na escolha de um método específico para o tratamento de poluentes atmosféricos:- características do gás a ser tratado (temperatura, matéria em suspensão, umidade, volatilidade ,vazão, etc.);- concentração dos poluentes;- fatores de segurança (explosividade, reatividade, corrosividade, etc.).- custos de investimento/instalação, funcionamento e manutenção;eficiência na remoção destes poluentes, etc.
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BIBLIOGRAFIA
http://pt.scribd.com/doc/71589130/23/ADSORVEDORES Apostila de controle da poluição atmosférica- Henrique de Melo LisboaWaldir Nagel Schirmer
